Tierras raras. Química-Física bachillera. Hilos sueltos: Avogadro

(Continuación) En la enrocada costura de esta saga de “tierras rarunas”, pretendida entre química y geológica, y antes de completarla, me he dejado sueltos un par de hilos (uno científico y otro, en principio, ficticio) a los que me gustaría darle un hilván.

El primero de ellos tiene que ver con dos sucedidos trascendentales para la química moderna que probablemente le suenen pues tuvieron lugar a la vez que la historia de las “tierras raras” (siglo XIX). Y vienen de la mano de dos hacedores de la ciencia que seguro estoy le suena de la química bachillera, el italiano Stanislao Cannizzaro y el ruso​ Dmitri Mendeléiev.

Y en segunda derivada un duplo también: de un lado una conferencia científica, el Congreso de Karlsruhe, quizás no tan conocida para los no expertos; y del otro un hacedor que seguro estoy ha oído, nombrado o citado alguna vez, un tal Amedeo Avogadro, italiano conocido por su famosa ley homónima de las clases de química.

Ley de Avogadro, 1811

Bueno, pues hechas las presentaciones vayamos a lo mollar que en riguroso orden cronológico arranca precisamente con el físico y químico turinés Amedeo Avogadro (1776-1856), el primero en aparecer en este negro sobre blanco, y su ley.

Que en puridad primero nació como hipótesis o principio de Avogadro planteando que “dos muestras dadas de un gas ideal del mismo volumen, y a la misma temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas”. Naturalmente se formuló con el mismo espíritu de las leyes empíricas de los gases anteriores, como la de Boyle (1662), Charles (1787) y Gay-Lussac (1808).

Una hipótesis que reconciliaba la teoría atómica de Dalton, cuyo modelo atómico propuesto en entre 1803 y 1808 fue el primero con base científica, con la idea "incompatible" de Joseph Louis Gay-Lussac de que algunos gases estaban compuestos de diferentes “sustancias fundamentales” (moléculas) en proporciones enteras, y su ley sobre los vectores de movimiento en la molécula.

Ley de Avogadro: definición matemática

Si volúmenes (V) iguales de todos los gases, a la misma presión (P) y temperatura (T), contienen el mismo número de moléculas (n), matemáticamente se puede expresar:  V ∝ n   →   V / n = k

Lo que implica que podemos comparar dos condiciones físicas diferentes mediante una práctica relación que muestra como a medida que aumenta / disminuye el número de moles de gas, su volumen también aumenta / disminuye en proporción: V₁ / n₁ = V₂ / n₂

Ergo, el número de moléculas (n) en un volumen específico (V) de gas ideal es independiente de su tamaño o de la masa molar del gas. Es decir, volúmenes iguales de helio (He), oxígeno (O₂), agua (H₂O) o amoniaco (NH₃) gaseosos, a la misma temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas y tienen comportamiento de gas ideal. (Continuará)

[*] Introduzcan en [Buscar en el blog] las palabras en negrilla y cursiva, si desean ampliar información sobre ellas.